Al-Cu-Mg-Ag新型耐熱合金循環(huán)蠕變行為與機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-20 22:33
傳統(tǒng)2系耐熱鋁合金以其較高的室溫強(qiáng)度和良好的耐熱性能被廣泛用于航空航天和民用工業(yè)等領(lǐng)域。在Cu/Mg較高的情況下,向Al-Cu-Mg合金中添加少量Ag,可以讓合金的高溫性能和熱穩(wěn)定性得到較大幅度的提高。耐熱鋁合金通常在高溫下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的工作,在工作-停止-工作的循環(huán)過程中,材料還受到疲勞作用的影響。因此,材料實(shí)際受到的是蠕變-疲勞耦合作用,也稱循環(huán)蠕變。其損傷機(jī)理既不同于恒定載荷下的純?nèi)渥兤茐?也不同于單獨(dú)循環(huán)載荷作用下的純疲勞破壞,而是蠕變與疲勞耦合作用下的復(fù)雜損傷行為。這種蠕變-疲勞損傷的潛在危險(xiǎn)性極大,一旦發(fā)生事故往往是災(zāi)難性的。為此,對(duì)材料蠕變-疲勞損傷行為與機(jī)理的研究具有重要的工程意義與科學(xué)價(jià)值。本文以Al-Cu-Mg Ag新型耐熱鋁合金為研究對(duì)象,研究了時(shí)效處理對(duì)該合金蠕變性能的影響,對(duì)比分析了合金在恒定載荷和循環(huán)載荷下的蠕變行為,探討了溫度和應(yīng)力對(duì)合金的循環(huán)蠕變性能和蠕變速率的影響規(guī)律,并結(jié)合微觀分析對(duì)其機(jī)理進(jìn)行探討。得到以下主要結(jié)論:1、經(jīng)過欠時(shí)效處理后Al-Cu-Mg-Ag合金無論是在恒定載荷下還是在循環(huán)載荷下,其蠕變速率均低于峰時(shí)效處理的試樣;與峰時(shí)效態(tài)合金相比,恒...
【文章來源】:河北工程大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 鋁合金的發(fā)展概況
1.1.1 超高強(qiáng)度鋁合金的研究與發(fā)展
1.1.2 耐熱鋁合金的研究與發(fā)展
1.2 鋁合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用
1.3 2 XXX系鋁合金
1.3.1 2 XXX系鋁合金概述
1.3.2 2 XXX系鋁合金中合金元素及析出相
1.3.3 2 XXX系鋁合金性能及用途
1.4 Al-Cu-Mg-Ag合金研究進(jìn)展
1.4.1 研究背景
1.4.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容和意義
第2章 合金制備與實(shí)驗(yàn)方法
2.1 試樣制備
2.1.1 合金制備
2.1.2 熱處理
2.2 蠕變性能測(cè)試
2.3 微觀分析方法
2.3.1 金相組織觀察
2.3.2 TEM組織觀察
2.3.3 SEM組織觀察
第3章 時(shí)效處理對(duì)Al-Cu-Mg-Ag合金蠕變性能的影響
3.1 時(shí)效處理對(duì)Al-Cu-Mg-Ag合金蠕變行為的影響
3.2 微觀分析
3.2.1 金相觀察
3.2.2 TEM觀察
3.3 分析與討論
3.4 本章小結(jié)
第4章 Al-Cu-Mg-Ag合金在恒定載荷和循環(huán)載荷下的蠕變行為與微觀結(jié)構(gòu)
4.1 外加應(yīng)力對(duì)Al-Cu-Mg-Ag合金在恒定載荷和循環(huán)載荷下的蠕變行為的影響
4.2 外加應(yīng)力對(duì)Al-Cu-Mg-Ag合金在恒定載荷和循環(huán)載荷下的微觀組織的影響
4.2.1 金相觀察
4.2.2 TEM觀察
4.2.3 SEM觀察
4.3 分析與討論
4.4 本章小結(jié)
第5章 Al-Cu-Mg-Ag合金循環(huán)蠕變行為與機(jī)理研究
5.1 溫度對(duì)Al-Cu-Mg-Ag合金循環(huán)蠕變性能的影響
5.1.1 應(yīng)變-時(shí)間曲線
5.1.2 金相觀察
5.1.3 TEM觀察
5.1.4 分析與討論
5.2 應(yīng)力對(duì)Al-Cu-Mg-Ag合金循環(huán)蠕變性能的影響
5.2.1 應(yīng)變-時(shí)間曲線
5.2.2 金相觀察
5.2.3 TEM觀察
5.2.4 分析與討論
5.3 循環(huán)蠕變本構(gòu)方程
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
發(fā)表論文和參加科研情況說明
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]斷續(xù)時(shí)效對(duì)Al-Cu-Mg-Ag新型耐熱鋁合金抗腐蝕性能的影響[J]. 王志發(fā),劉曉艷,張瑞杰,張喜亮,崔好選,高飛. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(07)
[2]Effects of pre-deformation on microstructure and properties of Al–Cu–Mg–Ag heat-resistant alloy[J]. 劉曉艷,崔好選,張喜亮,王召朋,李慶帥,張曉亮. Journal of Central South University. 2017(05)
[3]Mg與Ag含量對(duì)Al-Cu-Mg-Ag新型耐熱鋁合金晶間腐蝕性能的影響[J]. 劉曉艷,王召朋,龍亮,張喜亮,崔好選,高飛. 材料工程. 2016(09)
[4]冷軋變形量對(duì)Al-Cu-Mg-Ag新型耐熱鋁合金抗腐蝕性能的影響[J]. 劉曉艷,王召朋,王佳琪,吳秀霞,高飛. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2016(09)
[5]金屬材料高溫蠕變—疲勞損傷研究進(jìn)展[J]. 石紅梅. 機(jī)電技術(shù). 2016(04)
[6]掃描電鏡在金屬材料檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 寇沙沙,李智麗,靳燕. 包鋼科技. 2016(01)
[7]Al-Cu-Mg-Ag新型耐熱鋁合金的抗腐蝕性能[J]. 齊浩,劉曉艷,梁順星,張喜亮,崔好選,高飛,陳啟懷. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2015(11)
[8]光纖激光切割鋁合金薄板工藝特性研究[J]. 陳聰,高明,顧云澤,王磊,楊歡慶,曾曉雁. 中國(guó)激光. 2014(06)
[9]DZ125鎳基合金的顯微組織與蠕變行為[J]. 田寧,田素貴,于慧臣,孟憲林. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2014(05)
[10]Mg含量對(duì)Al-Cu-Mg-Ag合金組織與力學(xué)性能的影響[J]. 宋艷芳,潘清林,豐雷,王迎,李晨. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2013(07)
博士論文
[1]含Ag的Al-Cu-Mg耐熱鋁合金微觀組織與性能研究[D]. 劉曉艷.中南大學(xué) 2011
[2]位錯(cuò)非均勻形核及與晶界作用研究[D]. 趙雪川.清華大學(xué) 2011
碩士論文
[1]Al-Cu-Mg-Ag新型耐熱鋁合金腐蝕行為與機(jī)理研究[D]. 王召朋.河北工程大學(xué) 2018
[2]Al-Cu-Mg-(Ag)合金的微觀組織和力學(xué)性能[D]. 周璇瑋.中南大學(xué) 2013
[3]Al-Cu-Mg-Ag合金組織及耐熱性能的研究[D]. 劉燦威.中南大學(xué) 2013
[4]Al-Cu-Mg-Ag合金時(shí)效行為及高溫耐熱性能的研究[D]. 蔡金伶.中南大學(xué) 2011
[5]塑性變形過程中的位錯(cuò)動(dòng)力學(xué)分析[D]. 劉萍.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3198547
【文章來源】:河北工程大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 鋁合金的發(fā)展概況
1.1.1 超高強(qiáng)度鋁合金的研究與發(fā)展
1.1.2 耐熱鋁合金的研究與發(fā)展
1.2 鋁合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用
1.3 2 XXX系鋁合金
1.3.1 2 XXX系鋁合金概述
1.3.2 2 XXX系鋁合金中合金元素及析出相
1.3.3 2 XXX系鋁合金性能及用途
1.4 Al-Cu-Mg-Ag合金研究進(jìn)展
1.4.1 研究背景
1.4.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容和意義
第2章 合金制備與實(shí)驗(yàn)方法
2.1 試樣制備
2.1.1 合金制備
2.1.2 熱處理
2.2 蠕變性能測(cè)試
2.3 微觀分析方法
2.3.1 金相組織觀察
2.3.2 TEM組織觀察
2.3.3 SEM組織觀察
第3章 時(shí)效處理對(duì)Al-Cu-Mg-Ag合金蠕變性能的影響
3.1 時(shí)效處理對(duì)Al-Cu-Mg-Ag合金蠕變行為的影響
3.2 微觀分析
3.2.1 金相觀察
3.2.2 TEM觀察
3.3 分析與討論
3.4 本章小結(jié)
第4章 Al-Cu-Mg-Ag合金在恒定載荷和循環(huán)載荷下的蠕變行為與微觀結(jié)構(gòu)
4.1 外加應(yīng)力對(duì)Al-Cu-Mg-Ag合金在恒定載荷和循環(huán)載荷下的蠕變行為的影響
4.2 外加應(yīng)力對(duì)Al-Cu-Mg-Ag合金在恒定載荷和循環(huán)載荷下的微觀組織的影響
4.2.1 金相觀察
4.2.2 TEM觀察
4.2.3 SEM觀察
4.3 分析與討論
4.4 本章小結(jié)
第5章 Al-Cu-Mg-Ag合金循環(huán)蠕變行為與機(jī)理研究
5.1 溫度對(duì)Al-Cu-Mg-Ag合金循環(huán)蠕變性能的影響
5.1.1 應(yīng)變-時(shí)間曲線
5.1.2 金相觀察
5.1.3 TEM觀察
5.1.4 分析與討論
5.2 應(yīng)力對(duì)Al-Cu-Mg-Ag合金循環(huán)蠕變性能的影響
5.2.1 應(yīng)變-時(shí)間曲線
5.2.2 金相觀察
5.2.3 TEM觀察
5.2.4 分析與討論
5.3 循環(huán)蠕變本構(gòu)方程
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
發(fā)表論文和參加科研情況說明
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]斷續(xù)時(shí)效對(duì)Al-Cu-Mg-Ag新型耐熱鋁合金抗腐蝕性能的影響[J]. 王志發(fā),劉曉艷,張瑞杰,張喜亮,崔好選,高飛. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(07)
[2]Effects of pre-deformation on microstructure and properties of Al–Cu–Mg–Ag heat-resistant alloy[J]. 劉曉艷,崔好選,張喜亮,王召朋,李慶帥,張曉亮. Journal of Central South University. 2017(05)
[3]Mg與Ag含量對(duì)Al-Cu-Mg-Ag新型耐熱鋁合金晶間腐蝕性能的影響[J]. 劉曉艷,王召朋,龍亮,張喜亮,崔好選,高飛. 材料工程. 2016(09)
[4]冷軋變形量對(duì)Al-Cu-Mg-Ag新型耐熱鋁合金抗腐蝕性能的影響[J]. 劉曉艷,王召朋,王佳琪,吳秀霞,高飛. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2016(09)
[5]金屬材料高溫蠕變—疲勞損傷研究進(jìn)展[J]. 石紅梅. 機(jī)電技術(shù). 2016(04)
[6]掃描電鏡在金屬材料檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 寇沙沙,李智麗,靳燕. 包鋼科技. 2016(01)
[7]Al-Cu-Mg-Ag新型耐熱鋁合金的抗腐蝕性能[J]. 齊浩,劉曉艷,梁順星,張喜亮,崔好選,高飛,陳啟懷. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2015(11)
[8]光纖激光切割鋁合金薄板工藝特性研究[J]. 陳聰,高明,顧云澤,王磊,楊歡慶,曾曉雁. 中國(guó)激光. 2014(06)
[9]DZ125鎳基合金的顯微組織與蠕變行為[J]. 田寧,田素貴,于慧臣,孟憲林. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2014(05)
[10]Mg含量對(duì)Al-Cu-Mg-Ag合金組織與力學(xué)性能的影響[J]. 宋艷芳,潘清林,豐雷,王迎,李晨. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2013(07)
博士論文
[1]含Ag的Al-Cu-Mg耐熱鋁合金微觀組織與性能研究[D]. 劉曉艷.中南大學(xué) 2011
[2]位錯(cuò)非均勻形核及與晶界作用研究[D]. 趙雪川.清華大學(xué) 2011
碩士論文
[1]Al-Cu-Mg-Ag新型耐熱鋁合金腐蝕行為與機(jī)理研究[D]. 王召朋.河北工程大學(xué) 2018
[2]Al-Cu-Mg-(Ag)合金的微觀組織和力學(xué)性能[D]. 周璇瑋.中南大學(xué) 2013
[3]Al-Cu-Mg-Ag合金組織及耐熱性能的研究[D]. 劉燦威.中南大學(xué) 2013
[4]Al-Cu-Mg-Ag合金時(shí)效行為及高溫耐熱性能的研究[D]. 蔡金伶.中南大學(xué) 2011
[5]塑性變形過程中的位錯(cuò)動(dòng)力學(xué)分析[D]. 劉萍.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3198547
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